9月10日凌晨,浙江绍兴城际铁路柯桥站总重4000余吨的钢箱梁实现毫米级精准落位,这是国内首次应用AI技术完成运营铁路桥梁“移旧换新”。自此,我国既有铁路改造升级有了新“换法”。
绍兴城际铁路是利用既有萧甬铁路改造而成的跨市区域城际铁路,其中柯桥站是该线新建车站,也是国内首个在运营铁路上增设的高架城际车站,站房建筑面积约3600平方米,车站规模为2台4线。本次换梁为柯桥站建设的关键控制性工程,需将2股道增加为4股道,“咽喉区”混凝土梁更换为钢箱梁。由于工程位于铁路干线,技术难度大、安全风险高、施工环境复杂,传统工艺难以满足要求。
为了缩短箱梁顶推横移时间,建设管理方、施工方联合同济、复旦、河海等多所大学及科研团队开展工艺创新研究,研发连续快速同步顶推装置等专用设备。同时,项目团队引入AI系统,依托数字孪生技术构建三维模型,通过40个高精度传感点实时采集梁体姿态数据,实现毫米级精度准确感知,自动纠偏并同步操控36个顶升千斤顶和10个水平顶推千斤顶,助力施工全程智能化校核与自动化控制,确保“顶得稳、顶得准、顶得快”,不仅大幅降低对铁路运营的影响,也开创了铁路多跨桥梁快速更换施工的先例。“针对道岔区连续梁改造的特殊结构和受力特点,项目团队还建立了高精度有限元分析模型,实现全过程模拟仿真,填补了该领域技术空白。”铁四院桥梁院副总工程师王鹏宇介绍。
施工期间,项目团队成功克服精度要求高、交叉干扰大、作业时间紧等多重挑战,顺利将总重4086吨的四跨旧梁顶出,并同步顶进总重4389.6吨的五跨新梁,新梁就位后上下高差、纵横偏差分别控制在2毫米、3毫米内。“随后,我们完成轨道接驳、接触网改造、电缆恢复和信号调试等多项配套工程,确保线路开通后列车从施工点安全通过。”上海东华地方铁路开发有限公司宁波项目部负责人樊汝刚说。
作为杭绍甬城际铁路的重要组成部分,绍兴城际铁路柯桥站的建成投用,将进一步促进杭州、绍兴、宁波三地融合发展和沿线旅游产业提质升级,有效拓宽城市空间、助力乡村振兴,为群众出行提供更多便利。